运动控制系统A卷及答案

1、 期末试卷级（秋）网络教育学院2011 ） 课程名称: 运动控制系统（A2012-2013学年第二学期 : 学习中心学号: 专业： 姓名: 号 题 一 二 三 四 五 六 七 八 九十 合计分题 4伺服系统的给定误差和扰动误差与那些因素有关？ 10一、简述下列问题（每题分） 1在转速、电流双闭环调速系统中，若要改变电动机的转速，应调节什么参数？ 二、采用电压空间矢量PWM控制方法，若直流电压u恒定，如何协调输d 出电压与输出频率的关系？（15分） 2哪些因素造成逻辑无环流系统要比配合控制的有环流系统的切换过程长？ 从电压频率协调控制而言，同步电动机与异步电动机的调速有何差异？3 三、分析比较按

2、转子磁链定向和按定子磁链定向异步电动机动态数学模 型的特征，指出它们的相同和不同之处。（15分） 卷(A)运动控制系统武汉理工大学网络教育学院试卷 五、试比较矢量控制系统和直接转矩控制系统的特点和性能。（15分） 论述同步电动机按气隙磁链定向和按转子磁链定向矢量控制系统四、 的工作原理，并与异步电动机矢量控制系统作比较。（ 15分） 卷(A)运动控制系统武汉理工大学网络教育学院试卷 数学模型完全一致。通过坐标系旋转角速度的选取，简化了数学模型， 通过按转子磁链定向，将定子电流分解为励磁分量和转矩分量，使iismst ?仅由定子电流励磁分量产生，而电磁转矩转子磁链正比于转子iTsmre ?，实现

3、了定子电流两个分量的解磁链和定子电流转矩分量的乘积i rst耦。 运动控制系统试卷(A)答案而按定子磁链定向将定子电压分解为两个分量和，控制定uuusqsdsd 一、简答题子磁链幅值的变化率，控制定子磁量矢量旋转角速度，再通过转差频usq*KK, 1，不能改变、答：若调节电动机转速，应改变给定电压。?U,i，最后控制转矩。但两者均受到定子电流率控制定子电流的转矩分量nSnsqi的影响，使受电流扰动的电压控制型。和两个分量i sqsd 、答：影响因素有：逻辑切换条件的判断，封锁延时时间，开放延时2四、答： 时间。 定义mt坐标系，使m轴与气隙磁场合成矢量重合，t 轴与m轴正 交，再将定子三相电流

4、合成矢量i沿m,t轴分解为励磁分量i和转矩分sms、答：同步电机存在失步问题，可以根据转子位置直接控制变压变频3量i,同样将励磁电流矢量I分解成i和i,按气隙磁链定向后，得到同 装置换相时刻，进行自控变频调速。ftstffm?恒则只有保证气隙磁链表达式：T,步电动机电磁转矩T ?in ee=gmstpgm和前向通道中所有积分环节的总、答：给定误差与系统的开环增益4K定控制定子电流的转矩分量i ,就可以方便地控制电磁转矩，将同步电st有关扰动误差则只与扰动作用点以前部分的增益和积分环数p+q 动机等效成直流电动机进行控制。 节个数 有关。定义d,q坐标系，使d轴与转子磁链矢量重合，d轴与q 轴正

5、交， 在基频以下恒转矩工作区中，令定子电流矢量落在q轴上，即i=0;i=i,ssdsqL 二、答：?mdin恒定，=再按转子磁链定向后得到电磁转矩方程：T由于e sfpfL有效的方法是插入零矢量，使有效工作矢量的工作时间仅为 f控制定子电流幅值就能很好的控制电磁转矩与定子电流的幅值成正比，t?tt?t?t? 用零矢量来补。则有，其余的时间电磁转矩和直流电动机完全一样。 101? tt?)(ku)k(?k()?U? 相同：基本原理与异步电动机相似，都是通过坐标变换转换成直流1sss1d?tU?)(k为常恒定，只要使不变的条件下，要保持在直流电压 电动机，再按直流电动机的控制方法进行控制。 1ds

6、不同：同步电动机的主磁链由转子的励磁电流和定子的励磁电流分量共零矢量的插入有效的解决了定子磁链矢量幅值与旋转速度的矛数即可。同产生，异步电动机的主磁链由定子的励磁分量产生，同步电机需由转盾，也即在直流电压恒定时很好的协调了输出电压与输出频率的关系。 ?角，才能准确地按气隙磁链定向，而异步电动机子位置检测器检测出 r 三、答：?定向。直接由转速 中的数学模型与直流电动机的 按转子磁链定向同步旋转坐标系mt 卷(A)运动控制系统武汉理工大学网络教育学院试卷 五、答： 性能与特点 直接转矩控制系统 矢量控制系统 磁链控制 定子磁链闭环控制 转子磁链闭环控制， 间接定向时是开环控制 连续控制，比较平滑 转矩控制 双位式控制，有转矩脉动电流控制 无闭环控制 闭环控制 旋转坐标变换，较复杂